Дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома

Дровяные котлы для отопления частного дома

Подъем тарифов на электроэнергию и газ заставляют собственников жилья в пригороде и сельской местности задуматься о том, насколько может быть практично отопление загородного дома дровами. Теплотехники, разрабатывающие дровяные котлы для отопления частного дома, используют для создания эффективного оборудования опыт и знания, накопленные не только в строительстве печей, но и в других областях науки (органической химии и физике твердых материалов).

В прошлые века вопрос: чем отопить загородный дом? имел единственный ответ -дрова. Большие русские печи, компактные печи – голландки, камины (очаги, напоминающие о первобытном прошлом) – таким было отопление деревянных домов в местностях богатыми лесами.

Конструкция классического котла на твердом топливе

Первоначально популярный чугунный корпус постепенно уступил место корпусу, сваренному из высококачественной стали. Достоинством чугуна была высокая тепловая инерция, позволявшая медленно отдавать тепло в окружающее пространство. Литые чугунные печи были очень популярны в трех прошедших веках. Но у чугуна есть недостаток: при случайном быстром остужении (холодная вода, попавшая на корпус) он трескается. Сварить чугунный монолит очень непросто, требуется специальное оборудование (при этом качество сварки не гарантировано).

Дровяные котлы длительного горения с водяным контуром

Отсутствие технологий сварки стальных конструкций препятствовало прогрессу развития теплотехники. Появление электрической сварки изменило ситуацию.Современные стальные агрегаты изготовлены из сортов стали с высокими теплопроводными характеристиками. Сварка позволяет создавать сложные конфигурации стальных плоскостей и труб внутри котла.

Конструкция дровяного котла состоит из следующих элементов:

• Топочная камера;
• Колосник;
• Зольная камера;
• Водяной контур (теплообменник).

Топочная камера (или просто «топка») занимает центральную часть котла. Объемный короб, сваренный из толстых стальных пластин (толщина металла не менее 4 мм), герметично закрывается дверцей из такого же материала.

В дно топочной камеры встроен колосник. Это решетка из металлических прутьев или толстая стальная пластина с прорезанными параллельными щелями. Ее назначение – пропускать падающие вниз отходы прогоревшего топлива. Приток воздуха через нижнее поддувало (отверстие с заслонкой), проходящий через щели колосника, поддерживает активное горение нижнего слоя древесины.

Отопление деревянных домов

Нижняя часть корпуса, куда попадают отходы горения, называется зольной камерой (или «зольником»). Широкая (но невысокая) дверца зольной камеры герметично закрывается, чтобы исключить нерегулируемый приток воздуха. Поддон для золы легко извлекается при очистке от «отходов производства тепла». Над дверцей зольника находится поддувало, через которое регулируется подача воздуха в топку.

Особое внимание производители отдают качеству теплоизоляции топки. Чтобы снизить теплоотдачу за пределы корпуса, не направленную на полезное действие, в стенки вставляются пластины из теплоизолирующих материалов. Асбест, керамика, шамотная глина и минеральная плита качественно уменьшают теплопотери, что позволяет снизить количество топлива. На внутреннюю дверцу топки также крепится асбестовая пластина.

Замки на дверцах топочной и зольной камер конструируются с учетом возможного износа. Замки с эффектом притягивания не позволяют дверцам самопроизвольно открываться.

Совмещение котла с водяной системой отопления

Комплексное дровяное отопление позволяет использовать один дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома с несколькими помещениями, отделенными друг от друга перекрытиями и внутренними стенами. Современные котлы сконструированы именно для нагрева воды. Идея сделать котел главной частью водяной (или паровой) системы отопления привела к созданию систем теплообмена. Система передачи тепла воде от горящего топлива называется «теплообменник» или водяной контур. Соединенная с водяным контуром система труб и радиаторов равномерно распределяет тепло горячей воды по всем помещениям.

Схема отопления с дровяным котлом

Самый простой вид теплообменника – водяной резервуар, под которым находится источник тепла. Нагревание воды происходит только с нижней стороны, что не очень эффективно.
Более сложный вид водяного контура называется «водяная рубашка». Топка котла имеет двойные стенки и верх, внутри которых циркулирует вода — теплоноситель. Топка «одета в водяную рубашку». Эффективность теплопередачи конструкции на 20-25% выше предыдущей. Толщина промежутка между стенками в 3-5 см позволяет воде быстро прогреваться, а постоянная циркуляция не позволяет застаиваться в нижней части резервуара.

Водяной контур, сваренный из толстых стальных труб, проходящих по стенам и верху камеры, изогнутых волнами («змеевиков»), не менее эффективен, чем «водяная рубашка». Толщина труб 5-6 см достаточна для медленного продвижения воды (в толстой трубе скорость воды снижается пропорционально отношению диаметров труб теплообменника с трубами подачи).

Кроме хорошей теплопередачи у такого контура есть еще одно немаловажное достоинство: улучшенная ремонтопригодность. При выходе из строя заменить трубу гораздо проще, чем заварить отверстие в прохудившейся стенке или треснувший шов. И залить топку из такого теплообменника труднее.

Системы контроля и управления

Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.

Пульт управления

Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.

Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект «активного тления», что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических «собратьев». Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.

Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак — термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.

Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.

Плюсы и минусы котлов

Сравнительно небольшая цена (по сравнению с котлами других типов), высокая надежность и большой срок эксплуатации делают дровяные котлы с водяным контуром популярными в регионах, где стоимость дров невысока. Но коэффициент полезного действия дровяных котлов считается самым низким из всех типов котлов (70-80%) при самом большом расходе топлива.

Периодичность загрузки дров варьируется от 3 до 8 часов. Чем выше качество котла, эффективнее теплообмен в водяном контуре, точнее контроль температуры воды, тем ниже будет себестоимость каждого полученного киловатта тепла.

Дровяные котлы, выпускаемые компаниями «SAS», «Sime», «Aton», «Wichlaczh», «Galmet», пользуются заслуженной популярностью. Компании также выпускают отопительные дровяные котлы длительного горения с водяным контуром, которые можно назвать следующим этапом развития отопительного оборудования.

Самодельный водяной котел отопления на дровах, своими руками для отопления дома

Автономное отопление набирает большую популярность не только у владельцев частных или загородных домов, но также и у жителей многоэтажных домов. Не все могут позволить купить себе дорогой газовый котел, к тому же, работы по его монтажу также влетят в немалую копеечку. Самодельные отопительные котлы на дровах – это отличная альтернатива газовому котлу. Водяной котел отопления на дровах является наиболее эффективным в небольших частных или загородных домах. Такие котлы позволят не только организовать отопительную систему, но и систему горячего водоснабжения.

Водяной котел отопления на дровах

Большинство современных котлов работает на таком топливе, как газ, но не всегда дом имеет доступ к газовой магистрали и не всегда владелец дома может позволить себе купить дорогое оборудование. Отопительный котел на дровах поможет решить проблему обогрева дома. Электрический котел тоже стоит довольно дорого, к тому же, для мощного котла нужна более мощная проводка, да и электричество на сегодняшний день не стоит дешево.

Создаем котел отопления на дровах своими руками

Иногда подобные устройства ничем не уступают промышленным моделям – как по показателям эффективности, так и по параметрам мощности. В домашних условиях при соблюдении определенных правил и обладая нужным опытом и знаниями, можно изготовить водяной котел отопления на дровах сложнейшей конструкции, который по своим рабочим характеристикам способен превзойти и устройство, собранное в заводских условиях.

Изготовление котла также будет зависеть и от того, насколько точно будут произведены расчеты.

Для того чтобы изготовить проточный котел отопления на дровах, потребуются такие материалы, которые несложно достать, и которые нередко находятся у владельцев частных домов под руками. Особое внимание необходимо уделить таким моментам, как расчет рабочей температуры котла, толщина метала и другим. Если металл будет слишком тонким или рабочая температура котла будет чрезмерно высокой, то металл может выгореть.

Чертеж самодельного котла на твердом топливе

Самодельный котел для водяного отопления на дровах можно изготовить и из старых или списанных котлов, которые ранее использовались в котельной или в паровозах. Таким образом, вы получите устройство, которое уже соответствует многим заданным условиям. Отопительный котел водяного отопления своими руками можно изготовить и из такого устройства, как готовая печь на дровах. Можно пройтись по пунктам, где принимают металлолом, по ближайшим свалкам, и получить котел за небольшую сумму или совершенно бесплатно. Самодельные котлы водяного отопления обойдутся тогда во много раз дешевле, чем котел, собранный на заводе.

Рекомендуем к прочтению:

Достоинства самодельного дровяного котла:

• Высокая экологичность.
• Высокий показатель КПД;
• Доступное топливо и низкая стоимость котла;
• Безопасность котла;
• Простые условия эксплуатации;
• Автономность установки.

Переносной самодельный котел

Типы самодельных отопительных котлов на дровах

Самое главное различие между самодельными котлами данного типа от заводских устройств состоит в способе сгорания топлива. Классический вариант такого котла имеет только одну камеру сгорания, в которую помещается топливо.

Пиролизные котлы для водяного отопления дома – это такие устройства, которые оснащены двумя камерами и поэтому обладают более высокой теплоотдачей.

В верхней камере такого котла будет происходить сгорание газов, которые поступают из нижней камеры, которая предназначена для сгорания в ней дров. Такие водяные котлы отопления обладают более высокими показателями КПД. Обогреть дом посредством такого котла намного легче и быстрее.

Принципиальная схема пиролизного котла

Для пиролизных котлов необходимо использовать в качестве топлива дрова, у которых показатель влажности не должен превышать 20%. В противном случае дрова просто не будут гореть, и система отопления не будет функционировать.

Расходные материалы и инструменты, необходимые для установки самодельного котла

После того, как были проведены все расчеты, можно приступать к монтажу отопительной системы. Для этого понадобятся следующие инструменты и материалы:

Рекомендуем к прочтению:

• Стальные трубы;
• Прут с сечением в 20 мм;
• Профильные трубы;
• Центробежный вентилятор;
• Различные гайки и болты;
• Лист из стали;
• Кирпич шамотный.

Самодельные водяные котлы для отопления могут быть исполнены различным образом. Для этого необходимо обладать такими знаниями:

• Как правильно и точно выбрать место для топки самодельного котла;
• Как наиболее верно рассчитать рабочие параметры теплообменника;
• Вычислить наиболее эффективный и оптимальный вариант водоснабжения.

Можно найти довольно много информации, в том числе и от тех умельцев, которые уже установили в своем доме водяной котел отопления своими руками.

Любой вариант организации отопительной системы, найденный вами, можно усовершенствовать или переделать под свои нужды. Самое главное – это сделать правильный расчет и установить верным образом котел для парового отопления или водяного.

Изготовление твердотопливного котла

Установка котла

Если выполнены все расчеты и конструкция котла полностью завершена, можно приступать к его установке. В роли расчетного устройства возьмем способ Беляева. Внутренний объем устройства должен быть одинаковым, а вот объем рубашки теплообменника можно увеличить для того чтобы улучшить показатель эффективности котла. После того, как самодельный котел для водяного отопления будет монтирован в уготованное для него место, его необходимо будет присоединить к водяному контуру. Далее следует визуальная проверка, если заделаны все стыки и если все нормально, можно попробовать запустить котел водяного отопления на дровах.

Наиболее эффективная отдача тепловой энергии начнется тогда, когда котлы водяного отопления войдут в газогенераторный режим. Для того чтобы обогреть помещение, такому котлу потребуется от 20 до 30 минут.

Если установка завершена, котлы водяного отопления на дровах можно покрасить краской, обладающей хорошей огнеупорностью. Это придаст конструкции эстетичный и привлекательный вид.

Если водяной котел отопления был  собран правильным образом, и все расчеты отопительной системы были осуществлены с максимальной точностью, то такие водонагревательные котлы для отопления будут более эффективными, чем газовые котлы с низким уровнем КПД или электро-дровяные агрегаты. Дровяные паровые котлы отопления более экономичные, а также с их помощью можно распределить тепло в помещении наиболее удобным для вас образом.

как сделать дровяной прибор с отопительным контуром своими руками

Приборы длительного горения отличаются от обычных тем, что топливо в них не горит, а тлеет. Большинство таких устройств имеет два режима работы — интенсивного и длительного горения.

Разжигаются конструкции в режиме интенсивного горения, а обогревают помещение в режиме длительного.

Facebook

Twitter

Google+

Vkontakte

Odnoklassniki

Особенности отопительных котлов на дровах

Котлы, работающие на дровах, не сильно отличаются друг от друга: размерами камеры сгорания и материалами изготовления.

Отопительные приборы изготавливаются из стали или чугуна. Каждый котёл имеет свои преимущества и недостатки.

Чугунный отопительный прибор работает стабильно, долго нагревается, но и остывает в течение продолжительного времени. Такие устройства работают не менее 20 лет. К недостаткам относится то, что при нерегулярной эксплуатации и резких сменах температур чугун разрушается.

Стальной котёл прослужит не более 15 лет. В то же время сталь — более термоустойчивый материал, а потому при частой смене температур разрушаться не будет. Стальные котлы подвержены коррозии, поэтому устанавливаться должны в сухом помещении.

Достоинства

• экологичность, так как угарный газ, выделяющийся при сгорании топлива, перерабатывается и служит для производства горючих газов;
• регулировка горения дров при помощи подачи воздуха;
• высокий КПД;
• возможность использования различных видов твёрдого топлива;
• отапливание помещений любого назначения;
• автономная работа.

Недостатки

• необходимость контролировать вл